Изучение устройства электронного осциллографа (Лабораторная работа № 1), страница 5

Генератор может работать в двух режимах:  автоколебательном и ждущем .В автоколебательном  режиме он непрерывно вырабатывает пилообразное напряжение, а в ждущем всего один период этого нап­ряжения и только тогда, когда на вход генератора поступает нап­ряжение определенного уровня (положительного или отрицательного). Длительность развертки Тпр. в обоих режимах, и уровень входного напряжения, запускающего генератор развертки в ждущем режиме, оператор может изменять с помощью органов управления, располо­женных на передней панели осциллографа. Научиться осмысленно и умело пользоваться ими - значит научиться пользоваться осцил­лографом. Поэтому, рассмотрим этот важный вопрос подробнее.   Для получения на экране изображения одного или нескольких периодов исследуемого периодического процесса необходимо много­кратное перемещение луча по одной и той же траектории, на экране. Это условие выполняется, если момент начала развертки при каждом ее цикле будет приходиться  на одно и то же значение сигнала. Для получения и поддержания этого условия требуется тем или иным спо­собом воздействовать на момент начала развертки и осуществлять его синхронизацию с исследуемым сигналом.

Основной режим работы генератора - ждущий. Запускающее ге­нератор развертки напряжение – это, чаще всего, сам исследуемый  сигнал (внутренняя синхронизация). Иногда, например, при измерении временных интервалов и фазовых сдвигов синхронизация выпол­няется напряжением от постороннего источника (внешняя синхрони­зация).

На рис.9 построены графики входного сигнала Uy(t) и нап­ряжения развертки  Ux(t)   ( U₀   - уровень запуска генератора развертки).

        На графике  Uy(t) показано жирной линией изображе­ние, которое, появится на экране. Оператор может уменьшать длитель­ность развертки так, чтобы был виден  только один импульс. Это становится необходимостью, когда длительность импульса мала по сравнению со временем повторения (импульсы с большой скважностью). Когда на экране виден только один импульс и он занимает почти весь экран, детально  видна его форма. Но существенно то, что начало этого импульса (его передний фронт) полностью видно не бу­дет. Рис.9 показывает причины этого: во-первых, развертки нет, пока Uy(t)  не достигнет уровня запуска генератора развертки (уровень U₀ ), во-вторых, на формирование начала рабочего хода развертки необходимо некоторое время tн. Целиком просмотреть импульс на экране будет возможно, если сигнал  Uy(t) на отк­лоняющие плаcтины " Y " подать позже, чем сигнал на  запуск ге­нератора развертки, т.е. сигнал канала Y задержать на некото­рое время. Для этой цели усилитель вертикального отклонения име­ет линию задержки.

Нетрудно  видеть, что ждущая развертка позволяет наблюдать не только периодические импульсы, но и импульсы с изменяющейся частотой следования. Важно, чтобы они были повторяющимися. Эта развертка также успешно используется для, наблюдения непрерывных сигналов, например, синусоидальных.

Некоторое неудобство ждущей развертки в том, что пока не установлен необходимый уровень запуска, на экране вообще нет ни­какого изображения. Для устранения этого неудобства используется автоколебательный режим, если только исследуемый сигнал - не им­пульсы большой скважности или переменной частоты следования. Изображение таких импульсов  возможно получить только при ждущей развертке.

Для синхронизации в автоколебательном режиме необходимо, чтобы отношение периода развертки к периоду исследуемого сигнала, было целым числом. Это достигается изменением частоты развертка, сначала грубо, вручную это устанавливает оператор, затем точно - схема синхронизации, входящая в генератор развертки. Здесь также наиболее распространенным видом синхронизации является внутрен­няя, т.е. синхронизация исследуемым сигналом. Иногда использует­ся разновидность внешней синхронизации - синхронизация от сети, главным образом для выяснения, не является ли сигнал помехой от промышленной сети 50 Гц. При синхронизации от сети на вход схемы синхронизации генератора развертки подается напряжение с час­тотой сети  питания.